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Stand der Technik:
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Die
mechanische Energie zum Betrieb von Kälteaggregaten wird heute von
zusätzlichen
elektrischen Antriebsaggregaten bei Fahrzeugen zur Verfügung gestellt.
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Diese
meist elektrischen zusätzlichen
Antriebaggregate haben keine weiteren positiven Einfluss auf das
Fahrzeugverhalten und auf deren Energieeinsparung. Der Betrieb der
Nebenaggregate ist nicht mit Sicherheitsfunktionen des Fahrzeugs
wie ABS und ESP verknüpfbar.
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Durch
deren zusätzlicher
Anordnung wird das Fahrzeuggewicht erhöht, der Primärenergieaufwand
für die
Fahrzeugherstellung und den Fahrzeugbetrieb wird auch erhöht.
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Aufgabe
ist es:
Ein Transportfahrzeug mit einer Kühleinrichtung derart zu optimieren,
dass eine leichte Fahrzeugbauweise und ein aus energetischer Betrachtung
optimaler Betrieb möglich
ist
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Lösung:
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Die
Aufgabe wird durch die in dem Hauptanspruch 1 gezeigte Anordnung
und den dazu passenden Betriebsverfahren der zugeordneten Ansprüche gelöst.
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Es
zeigt sich hierbei zudem dass durch diese Anordnung zudem, dass
sich das Fahrzeug bei plötzlich
auftretenden Instabilitäten
einfach und schnell stabilisieren lasst.
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Ein
Transportfahrzeug mit einer Kühleinrichtung
derart zu optimieren, dass eine leichte Fahrzeugbauweise und ein
aus energetischer Betrachtung optimaler Betrieb möglich ist
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Lösung:
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Die
Aufgabe wird durch die in dem Hauptanspruch 1 gezeigte Anordnung
und den dazu passenden Betriebsverfahren der zugeordneten Ansprüche gelöst.
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Es
zeigt sich hierbei zudem dass durch diese Anordnung zudem, dass
sich das Fahrzeug bei plötzlich
auftretenden Instabilitäten
einfach und schnell stabilisieren lasst.
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Figuren
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1;
Allgemeine Anordnung des Hybridantriebs des Transportfahrzeugs
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2;
Weitere Anordnung des Hybridantriebes eines Transportfahrzeugs
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3;
Hybridbaueinheit bestehend aus Elektromotor mit Nebenverbrauchern
wie z. B.: einem Kältekompressor
Beschreibung der 1
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1 zeigt
ein Transportfahrzeug 70 mit einer Kälteanlage 12.
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Das
Fahrzeug wird angetrieben durch einen Verbrennungsmotor 1 welcher
von einer Motorecu 1a gesteuert wird. Die Motorecu 1a ist
ein elektronisches Steuergerät
welches zumindest den Gaspedalwert des Gaspedals 39 als
Fahrervorgabe erhält
und zumindest die Kraftstoffmenge unter Berücksichtigung weiterer Fahrzeugbetriebsdaten,
den für
den Verbrennungsmotor 1 entsprechend regelt.
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Zudem
steuert die Motorecu 1a das Temperaturmanagement des Verbrennungsmotors 1,
sowie dessen Leerlaufverhalten, dessen maximale Dreh zahlbegrenzung,
den Motorstartvorgang und das Verhalten des Verbrennungsmotors im
Schiebebetrieb also wenn das Fahrzeug beispielsweise bergab fährt steuert
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Im
Schiebebetrieb hilft der Verbrennungsmotor gesteuert durch die Motorecu 1a das
Transportfahrzeug abzubremsen, indem beispielsweise dessen Abgase
mittels einer Klappe gedrosselt werden oder durch Ventilverstellung
des Verbrennungsmotors 1 Bremsmoment erzeugt bzw. durch
eine zusätzliche
Turboladerbeeinflussung welche den Ladungswechsel in der Kolbenkammer
derart beeinflusst, dass ein erhöhtes
Bremsmoment an der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors entsteht.
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Die
Motorecu 1a steuert den Verbrennungsmotor 1 in
Abhängigkeit
von weiteren Vorgaben welche dem Steuergerät 1 über die
elektrische Leitung 1b für serielle Datenkommunikation
mitgeteilt werden.
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Hierzu
gehören
Vorgaben für
den Verbrennungsmotor von der ACC-Steuerung, ACC ist eine Fahrzeugabstandsregelung
mit einer kombinierten Radarsensorabstandsmessung zum vorausfahrenden
Fahrzeug, sowie Vorgaben aus der Bremssteuerung 43, dem
Bremspedalbetätigungsweg
des Bremspedales 38, dem Status des Dauerbremsschalters 40,
den Vorgaben vom Tempomat zur Einhaltung einer konstanten Fahrgeschwin digkeit
und eventuell einem Notbremsassistenten der ein Auffahren auf vorausfahrende
Fahrzeuge verhindern soll.
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Desweiteren
steuert die Motorecu 1a weitere Motoraktuatoren und Ventile
welche die Abgaswerte und das Motorleistungverhalten steuern.
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Dazu
kann gehören
die Steuerung Ladeluftmenge durch eine Turboladerschaufelverstellung oder
die Beeinflussung der Waste-Gate-Ventilsteuerung.
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Die
Abgasrückführmenge
AGR wird vom der Motorecu 1a entsprechend der in der Abgasanlage gemessenen
Emissionswerte, und der geforderten Verbrennungsmotorleistung von
der Motorecu 1a gesteuert.
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Die
Kraftststoffversorgungsanlage die Kraftstoffpumpe, das Kraftstoffabsperrventil
welches die Kraftstoffzufuhr bei Motorabschaltung absperrt werden
ebenfalls von der Motorecu 1a gesteuert.
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Bei
einer Schub- und Dauerbremsphase mit Hybridbremswirkung und mit
geforderter Abschaltung des Verbrennungsmotors 1 wird die
Kraftstoffpumpe vom der Motorecu 1a abgeschaltet um elektrische
Energie einzusparen und den Abschaltvorgang zu beschleunigen.
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Bei
einem Startvorgang des Verbrennungsmotors 1 in Kombination
mit einer der Hybridbetriebsweisen des Transportfahrzeugs wird die
Kraftstoffpumpe dann im richtigen Moment und bei passender Fahrzeuggeschwindigkeit
eingeschaltet von der Motorecu 1a eingeschaltet.
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Bei
gewissen Biokraftstoffen oder bei Gasbetrieb des Verbrennungsmotors 1 kann
ein zusätzliches
Kraftstoffabsperrventil die Hybrid Start Stop oder die Rekuperier-Phase
durch passendes synchrones Ansteuern mit der Kraftstoffpumpe von
der Motorecu 1 bei diesem Hybridantrieb mit Elektromotor 2 unterstützt werden.
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Bei
Start Stop Betrieb bleibt der Lambdasensor vorteilhafterweise durchgängig beheizt.
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Der
Kurbelwinkelsensor ist vorteilhafterweise bidirektional er erfasst
also auch das Rückwärtsdrehen
der Kurbelwelle vor dem Neustart des Verbrennungsmotors 1.
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Das
Verhalten des Elektromotors 2 ist vorteilshafterweise zumindest
vom GPS bzw. vom Beladungszustand bzw. dem Reifendruck, bzw. der
Reifendruckveränderung
bzw. der Stellung bzw. Achslast der Liftachse und oder Nach – bzw. der
Vorlaufachse des Transportfahrzeugs beeinflusst.
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Die
Kraftstoffeinspritzdauer und die Zuordnung der Einspritzmomente
bezogen aus den Kurbelwellenstand und der Kurbelwellenstartdrehzahl gemessen
durch den Kurbelwinkelsensor werden durch die Motorecu 1a angepasst.
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Die
Kraftstoffeinspritzdauer deren Zuordnung zeitliche Zuordnung zum
Kurbelwellenwinkel wird außerdem
in Abhängigkeit
der Motortemperatur durch das Steuergerät 1a gesteuert.
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Eine
Klopfregler Funktion ist in die Motorecu 1a integriert
bei welcher ein Klopfsensor verwendet wird welcher dieses unkontrollierte
Zünden
des Luft Krafstoff Gemisches bei hoher Drehmomentabgabe des Verbrennungsmotors
detektiert. Ein Klopfsensor ist dafür am Motor befestigt welcher
an die Motorecu 1a angeschlossen ist.
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So
wird beim Boostbetrieb des Transporters bzw. dessen Antriebs der
Elektromotor 2 durch das Hybridsteuergerät 10 zugeschaltet
und dadurch der mittlere Zylinderdruck verringert und somit auch
die Klopfgefahr reduziert ohne den Wirkungsgrad wie bei einer herkömmlichen
Klopfregelung zu reduzieren, dies ist bei heißem Verbrennungsmotor 1 infolge
Vollastbetrieb sehr hilfreich.
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Der
Nebenverbraucher also der Klimakompressor 46b kann dann
abgeschaltet werden.
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Wird
bei normaler Fahrt des Transporters angetrieben mit dem Verbrennungsmotor 1 wenn
der Verbrennungsmotor 1 außerhalb des idealen Kennfeldes
betrieben wird wodurch dessen spezifischer Kraftstoffverbrauch be
zu hoch ist, kann hier vorrangig der Nebenverbraucher z. B. der
Klimakompressor 46b bei geschlossener Kupplung 3 zur
Lastanhebung und Kraftstoffverbrauchsoptimierung zugeschaltet werden.
Oder der Elektromotor 2 wird als Generator zum generieren
des Stromes für
den Fahrakku bzw. zum Generieren des Stromes direkt für den Elektromotor 14 zum
Antrieb des Kältemittelkompressors 13 betrieben.
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Vorteilhaft
ist beim Startvorgang des Verbrennungsmotors 1 durch den
Elektromotor 2 wenn durch das Steuergerät 1a eine gegenüber der
im Leerlaufverhalten des Verbrennungsmotors 1 einzuspritzende
Kraftstoffmenge dann mehr Kraftstoff eingespritzt wird.
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Außerdem wird
eine in der Kolbenkammer befindliche Glüh- oder Zündeinrichtung beim Startvorgang
des Verbrennungsmotors 1 vom Steuergerät 1a in Abhängigkeit
der Motortemperatur vom Steuergerät 1a gesteuert. Vorteilhaft
ist der Einsatz einer Hochtemperatur Keramik Glühkerze mit einem optionalen
Glühgitter
um wenig elektrische Startenergie aus dem Fahrakku 8 zu
brauchen.
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Das
Steuergerät 1a kommuniziert
zumindest über
eine elektrische serielle Datenleitung mit dem Hybridsteuergerät 10 des
Elektromotors 2.
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Das
Hybridsteuergerät 10 steuert
den Wechselrichter 49.
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Der
Wechselrichter 49 hat die Aufgabe den Elektromotor 2 zu
entsprechend den Vorgaben des Hybridsteuergerätes zu bestromen.
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Der
Elektromotor 2 ist hier vorteilhaft als ein zumindest dreiphasiger
Synchron-, Asynchron- oder Reluktandsmotor aufgebaut, also eine
Bauweise ohne Kollektor am Rotor 2a und mit feststehenden und
optional durch eine Flüssigkeit
wie Öl
oder Wasser kühlbare
Wicklungen 2b.
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Der
Elektromotor 2 kann hier auch als Generator betrieben werden,
im Falle ein Schubbetrieb oder ein Bremsbetrieb des Fahrzeugs detektiert
wird.
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Hierbei übernimmt
der Wechselrichter 49 auch die Gleichrichtung des durch
den Elektromotor 2 im Generatorbetrieb erzeugten Drehstromes.
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Vorteilhaft
ist wenn der Wechselrichter bei erforderlichem Generatorbetrieb
des Elektromotors 2 diesen so gesteuert, dass die Stellung
des Rotors 2a dem erzeugten Drehfeld um einen Schlupfwinkel
voreilt.
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Desto
grösser
dieser Schlupfwinkel ist desto grösser ist das Bremsmoment der
Elektromotors 2 auf das Fahrzeug und desto größer ist
der induzierte Generatorleistung. An der Wechselrichtereinheit sind el.
Schaltelemente eines bidirektionalen Gleichrichter anmontiert oder
integriert, der die Gleich richtung der Phasenstrome beim Laden des
Fahrakkus und bei der Stromentnahme übernimmt übernimmt
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Im
Falle das ACC (Adaptive Cruise Control), die Dauerbremse, die Betriebsbremse,
der Tempomat, der Notbremsassistent also eine Bremswirkung zur Fahrzeugverzögerung vom
Elektromotor 2 verlangt, wird der Umrichter 49 entsprechend
die Phasenströme
anpassen indem der den Schlupfwinkel verändert und die Phasenfolge anpasst.
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Es
ist auch möglich
den Umrichter 49 in das Hybridsteuergerät zu integrieren.
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Die
hier aufgezeigten Aufgaben des Hybridsteuergerätes 10 können in
ein anderes Steuergerät des
Fahrzeugs integriert werden.
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Vorteilhaft
ist Beispielhaft eine Integration des Hybridsteuergerätes in ein
Getriebesteuergerät 5a welches
das Getriebe 5 steuert die Kupplung 3 mit steuern
kann.
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Im
Falle das Hybridsteuergerät 10 den
Befehl zum Motorbetrieb des Elektromotors 2 erhält, z. B.
bei einem Verbrennungsmotorstartvorgang, wie oben beschrieben oder
einem Fahrzeugüberholvorgang
oder einem Kurbelwellendrehschingungsdämpfungsvorgang oder einem ausschließlich elektri schen Fahrvorgang,
wird der Wechselrichter 49 so gesteuert dass das elektrisch
in der Wicklung 2b erzeugte Drehfeld dem Rotor 2a voreilt.
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Der
Elektromotor 2 gibt dann ein Drehmoment ab.
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Vorteilhaft
ist das Messen der Stromlade- und Entladekurve am Fahrakku 8 sowie
der Spannung am Fahrakku 8 durch die Fahrakkumesseinrichtung 50,
dessen Messwert dem Hybridsteuergerät 10 mitgeteilt wird,
welches den Wechselrichter 49 unter Berücksichtigung dieser Messwerte
beim Ladevorgang durch den Elektromotor 1 oder bei der
Stromentnahme durch den Elektromotor 2 oder durch den Elektromotor 14 steuert.
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Die
Temperatur des Fahrakkus 8 wird vom Sensor 63 gemessen
und das Hybridsteuergerät steuert
den Wechselrichter zudem zeitgleich auch in Anhängigkeit der Temperatur des
Fahrakkus 8.
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Bei
zur geringer Temperatur und zu hoher Fahrakkutemperatur wird der
Lade und Entladestrom angepasst bzw. begrenzt.
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Überschüssige Generatorleistung
des Elektromotors 2 kann dann an einen Nebenverbraucher
z. B. den Elektromotor 14 abgegeben werden.
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Der
Strom in den Wicklungen 2b des Elektromotors 2 wird
durch einen Sensor 11 gemessen und dem Hybridsteuergerät 10 zur
Auswertung über
eine elektrische Leitung 10a übermittelt.
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Es
ist außerdem
eine Batterie 9 vorhanden welche typischerweise so ausgelegt
ist dass diese das Bordnetz also Verbraucher wie die Beleuchtung, das
Autoradio, die elektrische Steuergerätegrundversorgung, den el.
Scheibenwischer mit Strom versorgt.
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Diese
Batterie 9 wird durch den Laderegler 9a aus dem
Fahrakku 8, der für
größere Spannungen typischerweise
für 40
V bis 500 V sowie einer größeren Energiespeichermöglichkeit
und einer hohe Zyklenfestigkeit ausgelegt ist, nachgeladen.
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Als
Fahrakku 8 können
Gold Caps, Lithium-Ionen – oder
Nickelmetalihybrid-Akkus
eingesetzt werden. Das Hybridsteuergerät hat idealerweise die Kenndaten
der eingesetzten Akkus abgespeichert um die am Fahrakku 8 ein
und ausgehenden Ströme
während
des Betriebes entsprechend diesen Vorgaben zu regeln um die Dauerhaltbarkeit
der Akkus sicherzustellen. Idealerweise werden die Akkus mit elektrischem
Gebläse
oder Flüssigkeit
gekühlt und
im Winter elektrisch oder durch die Abgasanlage vorgeheizt. Es ist
auch möglich
die Ladereglerfunktion 9a baulich in den Wechselrichter 49 zu
integrieren, was den Vorteil hat dass bei einem Batterieausfall 9 das
Bordnetz und dessen Steuergeräte
(43, 10, 29, 1a...) sowie deren
Aktuatoren aus dem Fahrakku 8 ohne eine zusätzliche
weitere Verkabelung zwischen den Steuergeräten und dem Wechselrichter weiterversorgt
werden können.
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1 zeigt
außerdem
eines der Räder 65. Dieses
Rad kann durch eine Radbremse 62 durch Reibung gebremst
werden. Die Radbremse 62 kann hydraulisch, pneumatisch
oder elektrisch zugespannt werden. Sie kann die Betriebsbremsfunktion
und vorteilhafterweise auch die Feststellbremsfunktion des Fahrzeugs
ausführen.
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Die
Zuspannung der Radbremse kann auch unter Benutzung unterschiedlicher
Energiequellen erfolgen, z. B.: eine hydraulische Betriebsbremse kombiniert
mit einer elektromotorisch betätigten
Feststellbremse.
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Die
Feststellbremsfunktion kann aber auch vom Hybridsteuergerät 10 oder
einem Getriebesteuergerät 5a ausgeübt werden.
Der Feststellbremsaktuator kann ins Getriebe integriert werden.
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Die
Feststellbremsfunktion ist dabei vorteilhafterweise verknüpft mit
der Betriebsweise des Elektromotors 2 des Hybridfahrzeuges
was insbesonders im Stop- und Go-Betrieb oder beim Starten/Anlassen
des Verbrennungsmotors 1 sowie beim rein elektrischen Losfahren
bis zu eine vorgebaren Maxi malgeschwindigkeit oder bei dem verbrennungsmotorischen
Anfahren also allen möglichen Fahrzeuganfahrfunktionen
hilfreich ist.
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Vorgewählt können diese
Modis durch Betätigen
eines Betriebsartwahlschalters, dem Hybridbetriebsschalter 41 durch
den Fahrer.
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Hilfreichen
Einfluss auf Hybridfahrverhalten kann die Verknüpfung des aktuellen Fahrzeugstandpunktes
mit einem GPS Navigationsgerät
und der vom Fahrer im Navigationsgerät eingegebenen noch zu fahrenden
Fahrstrecke haben, da das Navigationsgerät die 3D-Daten der zu fahrenden
Gefällestrecken
kennt und somit der Generatorbetrieb des Elektromotors 2 in
dessen Einschaltmoment und dessen Generatorbetriebszeit und der
Generatorleistung bzw. dessen Bremsmoment beeinflussbar ist.
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Beim
einem rein elektrischen Anfahren kann ab einer vorbestimmbaren maximalen
Geschwindigkeit ein automatisches Starten des Verbrennungsmotors 1 ausgeführt werden.
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Der
Fahrakku 8 darf bei abgeschaltetem Verbrennungsmotor immer
nur soweit entleert werden, dass zumindest der Verbrennungsmotor 1 noch
sicher gestartet werden kann.
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Es
können
für die
Berechnung der vorzuhaltenden Verbrennungsmotorstartenergie aus
den Fahrakku 8 auch äußeren Betriebsbedingungen
wie die Außentemperatur
oder die Motortemperatur mitberücksichtigt
werden. Rollt das Fahrzeug schon mit entsprechender Geschwindigkeit
kann der Verbrennungsmotor 1 durch das Schließen der
Kupplung 3 wie in 2 dargestellt
direkt von den Rädern 65 gestartet
werden um el. Starterstrom zu sparen.
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Die
Motorecu 1a stellt dann die Aktuatoren der Motorsteuerung
entsprechend ein im Falle eines bevorstehenden aktiven Starts des
Verbrennungsmotors 1 ein durch den Elektromotor 2.
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Idealerweise
hat ein solches Transportfahrzeug 70 keinen Rückwärtsgang
und wird bei Betätigung
der Schalthebels in eine die Stellung zum Rückwärtsfahren elektrisch betrieben.
Dies kann auch für das
Einrangieren des Transportfahrzeugs zum Laden oder Entladen hilfreich
sein um keine Abgase zu erzeugen.
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Beim
Anfahren eines solchen Fahrzeugs mit dem Verbrennungsmotor ist hilfreicherweise
optional eine Funktion integriert welche beim Umschalten des automatischen
Schaltgetriebes in einen anderen Gang z. B. vom 1ten gang in den
2ten Gang das dann noch fehlende Getriebeausgangswellendrehmoment MGa
ermittelt unter Zuhilfenahme eines elektrisch abgespeicherten Zugkraftdiagramms
worin folgendes gilt:
MAg = f (Moment des Verbrennungsmotors, Übersetzungsverhältnis des
Getriebes und der Verbrennungsmotorendrehzahl).
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Das
fehlende Moment und zuzuführende M-EMotor
für ein
konstantes MAg beim Hochschalten wird dann bei kontstanter Verbrennungsmotorenschaltdrehzahl
errechnet aus dem Übersetzungssprung
beim hochschalten M-Emotor
= (i1/i2 – 1).
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Eins
solche Funktion ermöglicht
den Einsatz eines Getriebes mit weniger Schaltstufen z. B. 3 ein 3-Gang
Getriebe anstelle eines 5 Gang Getriebes. Beim Zurückschalten
gilt natürlich
gleiches jedoch wirkt dann der Elektromotor 2 als Generator
und rekuperiert er gibt also ein Bremsmoment ab.
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Die
Verbrennungsmotorenleistungseinstellung kann dann mit mehr Zeit
der Drehzahl angepasst also beschleunigt werden wodurch sich auch die
Abgasumweltbelastung Nox, S, und Co2 reduziert.
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Der
Schaltschlupf in der Zeit während
Kurbelwelle und die Getriebeingangswelle durch die Kupplung 3 voneinander
getrennt sind kann wie bei einem Doppelkupplungsgetriebe durch Zugeben
des Elektromotorendrehmomentes-2 überbrückt werden, wodurch keine Zugkraftlöcher entstehen.
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Durch
Einregeln der entsprechenden Phasenströme für den Elektromotor 2 übernimmt
dabei Hybridsteuergerät
welches eine Vorgabe vom Verbrennungsmotorsteuergerät vorzugsweise über eine elektrische
Datenleitung 1a erhält,
wobei zumindest in einem der Steuergeräte es vorteilhaft wäre das Zugkraftdiagramm
und das Verbrennungsmotorenkennfeld abzuspeichern.
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Das
Rückfahren-
bzw. Rückwärtsdrehen
des Elektromotors 2 wird durch den Wechselrichter 49 realisiert
indem er die Phasenbestromungsreihenfolge verändert, womit sich das Vorzeichen
des elektrischen Drehfeldes ändert.
Die Rückfahrgeschwindigkeit
ist bei einer solchen Ausführung
durch das Hybridsteuergerät 10 elektronisch
gemessen und elektronisch begrenzt.
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Der
Zustand der Feststellbremse zeigt mit der aktuellen Fahrgeschwindigkeit
zusammen den Nebenverbrauchern an, dass diese teilweise in eine andere
Betriebsart, der Stand- oder Parkbetriebsart umschalten können, womit
die Motorabwärme
bei noch laufendem Verbrennungsmotor anders zu bewerten ist da der
Fahrtwind zur Kühlung
ausfällt
und so z. B. der Ventilator 23 des Kondensators 22 mehr Strom
braucht. Andererseits dann gewisse Betriebmodis.
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Z.
B.: das Betätigen
der Ladebordwand 44 zulässig
ist. Bei geparktem und abgestelltem Fahrzeug kann es vorteilhaft
sein dass eine Lampe oder ein Funksignal vom Transportfahrzeug ausgesendet wird
im Falle die Kühltemperatur
im Kühlraum
zu weit absinkt was möglich
ist im Falle der Fahrakku 8 einen minimalen Energiezustand
zur Versorgung des Elektromotors 14 erreicht hat und kein
Verbrennungsmotor 15 zum Betreiben des Kältemittelkompressors 13 vorhanden
ist. Es ist vorteilhaft wenn das Kälteanlagensteuergerät 29 mit
einem Türsensor 32 detektiert ob
die Außentüre der Kältekammer
verschlossen ist und im Falle dies nicht der Fall ist dies dem Fahrer über Funk
oder über
eine elektrische Leitung an einem Display oder einer Lampe anzeigt,
das sonst der Fahrakku 8 zu schnell leer wird und das Kühlgut verdirbt.
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Kühlaggregate
dann müssen
bei stehendem Fahrzeug und gleichbleibender Kühltemperatur und gleicher gemessener
Außentemperatur
eine erhöhte Kühlleistung
bereitstellen. Ein Außentemperatursensor
zeigt dem Kältesteueregreät 29 oder
einem Klimasteuergerät
den zusätzlichen
unter Umständen vorzuhaltenden
Energiebedarf an und beeinflusst die Antriebsweise des Kältemittelverdichters
(13, 46b)-
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Das
Kälteanlagensteuergerät kann außerdem einen
Anschluss zum seriellen elektrischen Datenaustausch mit einem Bremssteuergerät 43 oder dem
Hybridsteuergerät 10 dem
Tachographen 37 oder der Fahrzeugdiagnoseeinheit 37a haben
um aktuelle und gespeicherte Betriebs- und Fehlerdaten auszutauschen
zu speichern und dem Fahrer zur Verfügung zu stellen.
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So
weiß das
Steuergerät 29 wieviel
Energie aus dem Fahrakku 8 zum betrieb des Elektromotors 29 zu
Verfügung
steht.
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Das
Steuergerät 29 kann
auch den Elektromotor 2 als vorzeitig als Generator zuschalten
lassen, wenn der Fahrakku 8 zu wenig Energie für eine kommende
bevorstehende Ladungslöschung
gespeichert mit Kältekompressorbetrieb
gespeichert hat und das dynamische Transporterfahrverhalten unter
Berücksichtigung
des dyn. Fahrverhaltens und des aktuellen Motorwirkungsgrades sowie
eines gespeicherten Motorkennfeldes vom Verbrennungsmotor 1 dies
erlaubt.
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Eine
für eine
bestimmte Zeit geschlossene Feststellbremse bei abgeschalteter Zündung ist
der Indikator dafür
dass der Fahrer das Fahrzeug parken will. Und bei Nutzfahrzeugen
ein zusätzlicher
Indikator dafür
gewisse Lade oder entlade oder eine Sonderfunktion ausführen will.
Hierbei kann auch der Status eines Sitzsensors, eines Türsensors
oder eines Gurtsensors weitere Indikatoren für das Fahrerverhalten liefern
welche vom Steuergerät
mit verknüpft
werden können.
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1 zeigt
die Hydraulikpumpe 46 einer Ladebordwand, welche durch
eine Zuschalteinrichtung 46a, einer Schaltkupplung oder
eines Schaltventils, derart zugeschaltet werden kann dass ein Heben
und Senken der Ladebordwand 44 durch ein oder Ausfahren
eines Zylinders 59 in Abhängigkeit der Schaltstellung
Ladebordwandsteuerung 45 möglich ist.
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Dies
hat den Vorteil dass ein zusätzlicher Elektromotor
zum Antrieb der Hydraulikpumpe mit ca. 2 KW Leistung entfallen kann.
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Zum
Betrieb der Hydraulikpumpe 46 wird bei geparktem Fahrzeug
die Kupplung 3 geöffnet
um den stehenden Verbrennungsmotor nicht zu starten.
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Es
kann nun beispielsweise bei stehenden Verbrennungsmotor 1 das
Kühlgut
entladen werden und die Tiefkühlkammer
bei stehendem Fahrzeug aus dem Fahrakku weiter gekühlt werden
ohne dass der Fisch verdirbt und oder ein Verbrennungsmotor 54 zugeschaltet
werden muss.
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Dauert
der Lade/Entaldeorgang länger
als z. B. 1,5 Std, so ist es möglich
dem Fahrzeug von extern Strom am Stecker 34 zur Verfügung zu
stellen und dabei sowohl ein aufladen des Fahrakkus als auch ein
Betrieb des Elektromotors 14 mit zusätzlicher optionalen Kältespeicherung
zu ermöglichen. Die
Ladebordwand 44 wird durch die Hydraulikpumpe 46 angetrieben
vom elektromotor 2 betätigt
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Ist
der Fahrakku 8 defekt, wird dieser durch den Schalter 58 abgetrennt
und so ist die Nachversorgung der Steuergeräte durch die Batterie 9 weiter sichergestellt
und der Strom zum Starten des Verbrennungsmotors 1 kann
direkt vom Stecker 34 dem Elektromotor 2 zur Verfügung gestellt
werden. Um dann zumindest noch zur nächsten Werkstadt fahren zu
können.
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Es
ist dann möglich
den Hybridmodus in diesem Falle abzuschalten.
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1 zeigt
außerdem
einen Schalter 33a welcher in der Lage ist die an den Wicklungen 2b des Elektromotors 2 angeschlossenen
Kabel im Stromfluss zu unterbrechen. Der Schalter 33a kann
in den Wechselrichter 49 integriert sein.
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Das
Bremssteuergerät 43 übernimmt
zumindest teilweise die Aufgabe der Steuerung der Radbremse 62 in
Abhängigkeit
der Messwerte des Raddrehzahlsensors 36 und der Bremspedalwerte 38.
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Der
Schalter 33 ermöglicht
eine elektrische Energieversorgung des Elektromotors 14 aus
dem Fahrakku 8 oder direkt vom Elektromotor 2 im
Falle dieser als Generator betrieben wird und der Fahrakku 8 bis
zu einem vorgegebenen Wert aufgeladen ist. Somit ist es möglich das
Bremsmoment bei einem Rekuperationsbetrieb (Schubbetrieb, Bremsbetrieb) des
Elektromotors 2 auch dann noch zu energetisch zu nutzen
wenn der Fahrakku aufgeladen ist. Anstelle des Elektromotors 14 können auch
andere Verbraucher angeschlossen sein.
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Typischerweise
ist der Elektromotor 14 zum Antrieb des Kältemittelkompressors 13 an
einer Kälteanlage 12 eines
Kälteaufbaus
angeordnet.
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Ein
Schalter 31 zeigt dem Kältesteuergerät 29 an
ob die zusätzliche
Kältekammer 19b leer
ist.
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Dem
Elektromotor 14 und dessen Versorgung ist eine Sicherung 30 Zwischengeschaltet
welche verhindert dass der Hybridantrieb des Transporters bei fehlerhaftem
Kälteaggregat
infolge z. B. Kurzschluss Schaden nimmt.
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Das
Kälteaggregat 12 wird
gesteuert vom Kälteanlagensteuergerät 29,
welches zumindest die Temperatur im zu Kühlraum 19a mit dem
Temperaturfühlers 26 misst.
Der Kühlraum
kann ein Aufbau, eine Stadtbuskabine, oder ein Führerhaus sein, und die Zusatzkammer 19b eines
Kühlraums
für Küchenverpflegung
im Reisebus darstellen.
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Das
Kälteanlagensteuergerät 29 erhält voreinstellbare
Temperaturwerte welche vom Fahrer oder von extern einstellbar sind
und regelt diesen Wert im Kühlraum
ein.
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Vorteilhafterweise
hat das Kälteanlagensteuergerät 29 weitere
Temperatursensoren 26 angeschlossen zum Erfassen der Temperatur
in unterschiedlichen Kühlräumen.
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Es
kann außerdem
die physikalischen Kältemitteldaten
dessen Temperatur und den Druck des Kältemittels messen.
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Vorteilhafterweise
misst es die Temperatur eines in einem Bypass der Kältemittelleitung
angeordneten Kältefestkörperspeichers 24.
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Dies
hat den Vorteil dass zusätzlich
Bremsenergie in Form von Kälteenergie
in einem der Kältefestkörperspeicher 24 z.
B.: feste Werkstoffe oder Eis oder Flüssigkeiten während Schubphasen
bzw. im Generatorbetrieb des Elektromotors 2 möglich ist. Vorzugsweise
Flüssigkeiten
deren Phasenübergang im
Bereich der Speichertempertur liegt sind dabei interessant da dann
die Enthalpie für
den Phasenübergang
mit speicherbar ist. Dabei kann die Flüs sigkeit oder Gas auch permanent
oder durch Rekuperierungsenergie zusätzlich unter Druck gesetzt
werden.
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Eisspeicher
haben die Möglichkeit
Energie wie der Fahrakku 8 aufzunehmen und dies mit dem Vorteil
einer erhöhten
Zyklussfestigkeit.
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Der
Festkörperspeicher 24 wird
dabei zumindest mit einem Tempertursensor vom Kälteanlagensteuergerät 29 überwacht
um bei erreichen seines maximalen Speicherinhalts dessen Speicherbetrieb abzuschalten.
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Der
Kältemittelfluss
durch den Festkörperspeicher 26 wird
durch ein Zuschaltventil 21 von der Kälteanlagensteuerung 29 gesteuert.
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Die
Kälteleistung
bei eingeschaltetem Verdichter 13 wird durch den Kältemittelvolumenstrom und
den Kältemitteldruck
gesteuert.
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Das
Expansionsventil 21a des Kältemittels kann dabei vorteilhafterweise
vom Steuergerät 29 beeinflusst
werden. Die Verdichterdrehzahl kann vorteilhafterweise ebenfalls
der erforderlichen Kälteleistung
angepasst werden um die Verdichterlebensdauer zu verlängern.
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Das
Kälteanlagensteuergerät kann außerdem einen
optional vorhandenen Verbrennungsmotor 15 zum antreiben
des Kältemittelverdichters
zumindest ein und abschalten. Der füllstand des tanks 54 wird
mit dem sensor 57 gemessen. Das Kältesteuergerät kann somit
die Energieversorgung zum an trieb des Kompressors 13 optimieren
und den Fahrer benachrichtigen wenn der Fahrakku und oder der Tank 54 nicht
mehr genug energiegespeichert hat Die Kältekammer 19a kann
durch eine Wand 25 und eine Türe 51 unterteilt sein,
womit es möglich
ist eine vorhandene leere Kühlkammer
tiefer abzukühlen
als dies erforderlich ist um diese dann einer mit Kühlgut gefüllten Kammer
zuzuschalten wenn dort die Temperatur unter die Temperatur der Leeren
Kammer abfällt,
indem die Türe 51 oder
eine Luke 51 elektrisch hydraulisch oder pneumatisch geöffnet und
nach Bedarf wieder geschlossen werden kann.
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Somit
ist es möglich
die leere Kühlkammer 19b als
Kältespeicher
zumindest während
Schub und Bremsphasen des Fahrzeugs und geladenem Fahrakku 8 zu
verwenden. Dies ist insbesonders ohne installiertem Festkörperkältespeicher 24 hilfreich.
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Diese
Funktionsweise geht auch ohne dem zusätzlichen Fahrakku 8 des
Transportfahrzeugs 70 bei vorhandenen Schubphasen bzw.
im Bremsbetrieb des Elektromotors 2, dabei wird während einer solchen
Fahrzeugbetriebsweise der Elektromotor 14 direkt vom stromgenerierenden
Elektromotor 2 mit Strom versorgt und die erzeugte Kältearbeit
in einer der Kühlkammern 19 oder
dem Festkörperspeicher 24 gespeichert.
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Vorteilhaft
kann es auch sein, dass die Kühlsolltemperaturen
während
einer solchen Betriebsweise in einer Bremsphase verringert werden
also das Kühlgut
soweit abgekühlt
wird dass es unter Berücksichtigung
der zulässigen
Kühltoleranzen
stärker abgekühlt wird
als bei einer fahrt bei welcher das Fahrzeug z. B. ein Überholmanöver durchführen muss
oder sich in einer kritischen Situation befindet.
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Es
ist auch möglich
den Elektromotor 2 dauernd als Generator für den Elektromotor 14 einzusetzen
und im Falle des Motorstarts die Kupplung 3 zu schließen.
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Der
Elektromotor 2 kann als Außen- oder Innenläufer aufgebaut
werden. Durch Betätigen
des Dauerbremswertgebers 40 kann ein Generatorbremsmoment
dazugeschaltet werden um das Transportfahrzeug bremsen.
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Die
Kupplung 3 ist dabei geschlossen und der Verbrennungsmotor
wird mitgedreht und ist nicht abgeschaltet und läuft im Leerlauf mit.
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Reicht
das Bremsmoment des Elektromotors 2 im Generatorbetriebsmodus
nicht aus, so wird das Bremsmoment des Verbrennungsmotors 1 dazugeschaltet
und der Verbrennungsmotor 1 zum Bremsbetrieb durch eine
Abgas oder eine Ladungswechseldrosselung bzw. durch Verändern der
Ventilöffnungs- und
Schließzeitpunkte
bei abgeschalteter Kraftstoffzufuhr, angeregt wird.
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Blockiert
dann eines der Räder 65,
gemessen wird dies durch einen der Raddrehzahlsensoren 36,
so wird die Dauerbremswirkung unterbrochen, da nun das ABS des Bremssteuergerätes 43 den Bremsbetrieb übernehmen
muss und somit der Generatorbetrieb des Elektromotors 2 als
sekundär
eingestuft wird, wird der Generatorbetrieb des Elektromotors 2 unterbrochen.
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Kommt
das Fahrzeug ins Schleudern welches durch den Querbeschleunigungssensor 71 gemessen
wird, so auch hier der Generatorbetrieb des Elektromotors 2 unterbrochen
um der Fahrzeugstabilisierung durch Eingriff an der Radbremse 4 Vorrang zu
geben. Nach erfolgter Stabilisierung des Transportfahrzeugs kann
im Falle der Dauerbremsbetrieb noch gefordert ist der Generatorbetrieb
des Elektromotors 2 zum Versorgen von Nebenverbrauchern 14 oder
zum Aufladen des Fahrzeugakkus 8 fortgesetzt werden. Bei
einem unterbrochenem Generatorbetrieb infolge instabilem Fahrzeugverhaltendes
Elektromotors 2 kann durch das Öffnen der Kupplung 3 der
Antrieb des Kompressors 46 weitergeführt werden indem der Elektromotor 2 vom
Generatorbetrieb auf Elektromotorenbetrieb umgeschaltet wird und aus
dem Fahrakku versorgt wird.
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Beschreibung der 2
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Das
dargestellte Transportfahrzeug zeigt eine Anordnung der Antriebskomponenten
bei welcher der Verbrennungsmotor 1 durch eine Kupplung 3 mit
dem Elektromotor 2 verbunden werden kann. Desweiteren ist
ein automatisches Schaltgetriebe 5 mit einer Leerlaufüberwachung,
einem Leerlaufschalter 6 dargestellt. Der Leerlaufschalter überwacht
ob eine Getriebeschalteinrichtung z. B. ein Synchronschaltungseinrichtung
die Getriebeabtriebswelle von Elektromotor 2 getrennt hat.
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Das
Schaltgetriebe 5 ist mit einem Differential 4 einer
Antriebsachse welches die Räder 65 antreibt
verbunden.
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Das
Schaltgetriebe 5 wird von einem Getriebesteuergerät 5a gesteuert,
welches es ermöglicht den
Ladebetrieb des Fahrakkus 8 zu optimieren da die automatische
Getriebeschaltung durch den optimierten automatischen Übersetzungswechsel
und die automatische Kupplungsbetätigung den Generatorbetrieb
und Elektromotorenbetrieb des Elektromotors 2 durch eine
immer ideale Übersetzungsauswahl schnell
optimieren kann.
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Das
Schaltgetriebe 5 ist vorzugsweise als automatisches Schaltgetriebe
mit elektromagnetischen Aktuatoren welche den Gangwechsel und die Kupplungsbtätigung vom
Steuergerät 5a gesteuert ausführt. Die
Aktuatoren werden mit Öl
aus einer elektrisch angetriebenen Ölpumpe oder mit Druckluft verstärkt. Es
können
auch Elektromotoren als Stellmotoren für diese Funktionen eingesetzt
werden. Der Status der Aktuatoren wird elektrosensorisch gemessen
und dem Steuergerät 5a mitgeteilt.
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Somit
kann der Elektromotor 2 immer in seinem besten Kennfeld
betrieben werden im Falle eines elektrischen Vorwärts- oder
Rückwärtsfahrens als
auch bei stehendem oder zugeschaltetem Verbrennungsmotor im Boostbetrieb
also bei maximal erforderlicher Antriebsleistung oder im Bremsbetrieb entsprechend
einer Bremswertvorgabe. Dies gilt auf zum erzielen der maxia len
Generatorleistung im Brems- oder Rekuperationsbetrieb des Elektromotors 2.
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Bei
dieser Anordnung wird die Hydraulikpumpe 46 der Ladebordwand
nur bei geparktem Fahrzeug und eingelegtem Leerlauf im Getriebe 5 angetrieben.
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In 2 ist
zusätzlich
ein Beladungssensor 42 dargestellt.
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Dieser
ermöglicht
ein Messen des Beladungszustandes des Fahrzeugs.
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Dies
kann ein Drucksensor zum Messen eines Luftfederbalgdruckes im Falle
einer Luftfederung sein oder es ist ein Wegsensor sein der die Durchfederungsweg
zumindest an der Hinterachse misst.
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Der
Beladungssensor 42 kann aber auch in Form eines digitalen
Rechenwertes durch das Bremssteuergerät 43 ermittelt wird
im Bremssteuergerät 43 integriert
sein.
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Dieser
Rechenwert wird ermittelt indem bei einer gewissen Bremspedalbewegung
das verzögerungsverhalten
des Fahrzeugs überprüft wird.
Ein leeres Fahrzeug bremst dann schneller ein volles schweres Fahrzeug
langsamer. Desweiteren wird im Falle ein Anhängerbetrieb vorgesehen ist
auch eine Anhängerdetektionsüberwachung
durch das Detektieren der Steckersituati on eines elektrischen Steckers
zwischen dem Anhänger
und dem Zugfahrzeug vorteilhafterweise integriert.
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Ein
Ankuppeln kann auch durch das anstecken Bremskraftübertagender
Leitungen detektiert werden indem sich deren Druckmittelstrom verändert. Der
dargestellte Dauerbremsschalter 40 wird vom Fahrer betätigt wenn
er eine längere
Bergabfahrt vor sich hat. Vorteilhafterweise hat er eine Raste und
bleibt in der geschalteten Stellung, im Falle er mehrstufig schaltbar
ist, lässt
sich die Dauerbremse noch besser vorgegeben.
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Der
gemessene Beladungszustand bestimmt die Rekuperationsdauer mit,
indem bei beladenem Zustand des Transportfahrzeugs vorzugsweise
länger
rekuperiert also elektrisch stromgenerierend gebremst wird. Der
Generatorstrom wird vergrößert bei
beladenem Fahrzeug wobei dann das Bremsmoment des Elektromotors
prinzipiell größer ist
als bei leeren Fahrzeug.
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Das
rein elektrische Fahren im Stop und Go wird beladen reduziert von
z. B. 45 km/h auf 30 km/h oder sogar vorzugsweise bei beladenem
Fahrzeug ganz abgeschaltet, um den Fahrakkuinhalt 8 zum Start
des Verbrennungsmotors 1 beim anfahren zu verwenden und
die Nebenverbraucher 14 sicher versorgen zu können.
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Reicht
das Bremsmoment des Elektromotors 2 im Generatorbetriebsmodus
nicht aus, so wird das Bremsmoment des Verbrennungsmotors 1 dazugeschaltet
indem die Kupplung 3 geschlossen wird und der Verbrennungsmotor 1 zum
Bremsbetrieb durch ein Abgas oder eine Ladungswechseldrosselung bzw.
durch Verändern
der Ventilöffnungs-
und Schließzeitpunkte
bei abgeschalteter Kraftstoffzufuhr, angeregt wird.
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Blockiert
eines der Rader 65, gemessen durch einen der Sensoren 36,
so wird die Dauerbremse und das Rekuperieren unterbrochen, da nun der
ABS Regelalgorhytmus des Bremssteuergerätes 43 den Bremsbetrieb übernehmen
muss und somit der Generatorbetrieb des Elektromotors 2 als
sekundär
eingestuft werden soll, womit der Generatorbetrieb des Elektromotors 2 unterbrochen
wird.
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Kommt
das Fahrzeug ins Schleudern welches durch den Querbeschleunigungssensor
Gierratensensor bzw. zusätzlich
den Lenkwinkelsensor 71 gemessen wird, so wird auch hier
der Generatorbetrieb des Elektromotors 2 unterbrochen um
der Fahrzeugstabilisierung durch Eingriff an der Radbremse 62 Vorrang
zu geben. Nach erfolgter Stabilisierung des Transportfahrzeugs kann
im Falle der Dauerbremsbetrieb noch gefordert ist der Genera torbetrieb des
Elektromotors 2 zum Versorgen von Nebenverbrauchern 13 oder
zum Aufladen der Fahrzeugbatterie 8 fortgesetzt werden.
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Außerdem ist
hier ein optionaler Elektromotor 47 als Drehstrommotor
oder Gleichstrommotor mit optionaler Drehrichtungsumschaltung zum
Betrieb der Ladebordwand 44 dargestellt.
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3
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3 zeigt
eine zusammenfassende Bauweise des Elektromotors 2 mit
dem Kältemittelverdichter 13 und
einer Hydraulikpumpe 46a sowie einer optionalen Kupplung 75 zum
Abschalten des Kältemittelverdichters
und einer optionalen Kupplung 74 Abschalten einer Hydraulikpumpe 46 zusammengefasst
als Baueinheit 73.
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Beim öffnen der
Kupplung 3 durch den elektrischen Aktuator 3a vorgegeben
durch eines der Steuergeräte
(1a, 10, 5a) bei Fahrzeuginstabilitäten gemeldet
durch das ESP oder ABS kann sofort sehr schnell die komplette Einheit 73 vom
Triebstrang bzw. vom Verbrennungsmotor 1 abgeschaltet werden.
Detektierbar ist ob diese Kupplung 3 wirklich trennt im
Falle diese betätigt
wurde anhand der Beobachtung der Phasenströme der einzelnen Wicklun gen 2b durch
das Steuergerät 10.
Ein stehender Elektromotor 2 induziert keine Spannungen
welche gemessen und ausgewertet werden. Ist die Kupplung verschlissen
wird ein Fehler gespeichert und es ist das Regelverhalten des Fahrzeugs
anzupassen.
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Dem
Elektromotor 2 und dem Kompressor 13 kann oder
der Hydraulikpumpe 46 kann auch noch eine Übersetzung
in Form eines Räder/Ketten
oder Riementriebes (z. B. Pos 76) vorgeschaltet sein. Ideal
wäre eine Übersetzung
ins Schnelle mit ca. i = 1,2 bis i = 1,7.
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Die
Baugruppe 73 hat einen Eingangsanschluss für Kältemittel 73b und
einen Ausgangsanschluss für
Kältemittel 73a.
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Der
Elektromotor 2 ist zumindest mit einem Klimakompressor 46b zu
einer Baueinheit verschraubt.
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An
die Baugruppe 73 kann ein Hydraulikzylinder 59 angeschlossen
werden. Die Baugruppe 73 kann auch ohne die Hydraulikpumpe 46a und
die Kupplung 74 aufgebaut werden.
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An
die Baugruppe 73 kann eine Elektronik 81 und eine
Nebenverbraucherzuschalteinrichtung 46a angebaut sein welche
in Verbindung mit der Lade bordwandsteuerung 45 steht, und
zumindest einen Teil der Ventile 78 steuert.
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Optional
kann dies Elektronik 81 in Verbindung mit einem Klima-
oder Kältesteuergerät 29 stehen.
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Das
ESP verwendet zum Detektieren der Instabilitäten die gemessene Fahrzeugquerbeschleunigung
und optional den gemessenen Lenkwinkelausschlag. Das ABS beobachtet
das Verhalten der Antriebsräder
dabei.
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Wird
das Transportahrzeug 70 instabil wird die Kupplung 3 sofort
geöffnet,
womit die negativen Einflusse während
der Stabilitätsregelzeit
durch die nachgeordneten Bauteile sofort ausgeschaltet wird.
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3 zeigt
desweiteren Schaltventile 78 welche vorzugsweise als elektrisch
betätigbare
Magnetventile dargestellt sind. Diese Schaltventile 78 ermöglichen
das beeinflussen des Kompressors 46b und der Hydraulikpumpe 46 in
deren Leistungsaufnahme.
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Ist
dass Führerhaus
des Transporters nicht mit einer Klimaanlage ausgestattet, so kann
der Kältemittelkompressor 13 der
Kühlaufbaus
direkt an den Elektromotor angeschraubt werden. Vorteilhafterweise
sind die Kältemittel verdichter 46, 13 durch
eine in die Baueinheit integrierte Schaltkupplung 75, 74 vom Elektromotor
abkuppelbar, wobei im Falle das Transportfahrzeug mit einem hydraulisch
betätigbaren
Nebenverbraucher z. B. einer Ladebordwand 44 ausgerüstet ist
die der Baueinheit zuordenbaren Kupplungen 74, 75 hydraulisch
aus einem Speicher 80 betätigt werden. Es muss nicht
jeder Nebenverbrauscher bei dieser Anordnung 73 kuppelbar
sein, so kann z. B.: eine Kühlwasserpumpe
dauernd eingeschaltet sein und anders geregelt werden.
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Es
können
auch weitere Schaltventile 78 angeordnet sein welche es
ermöglichen
z. B. die Kupplungen 74 und 75 aus dem Speicher 80 welcher
vorzugsweise ein Hydraulikspeicher 80 ist zu betätigen also
zu öffnen.
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Die
schaltbaren Kupplungen 74, 75 sind vorzugsweise
elektrisch betätigt
durch z. B.: durch eine integrierte Spule oder einen kleinen Motor
und vorteilhaft als Mehrscheibenkupplung nass oder trockener Bauart
mit in Kegel- oder
Parallelbauweise ausgeführt,
eine hydraulische oder pneumatische Betätigung ist auch vorstellbar.
Es kann auch eine Visko-kupplung zum Schalten eines der Nebenverbraucher
als Pos 74. vorgesehen werden im falle die Schaltgeschwindigkeit
nicht zu hoch sein muss z. B. bei einem Kühlerlüfter.
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Die
Tabelle zeigt für
die Baueinheit 73 die unterschiedlichen Betriebsmodi des
Verbrennungsmotors VM 1, des Elektromotors 2,
der Kupplung 3 und des Kältemittelverdichters 13, 46 in
Abhängigkeit
der auftretenden Transporter-Betriebsweisen.
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Der
Generator-Betriebszykluss des Elektromotors 2, also dessen
Einschaltmoment, dessen Einschaltdauer und die Art dessen Regelung
bzw. Art dessen Schlupfregelung also auch die Steuerung dessen Bremsmomentes
und der generierter Stromstärke
sind.
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Desweiteren
kann der Einheit eine Lenkhilfepumpe 82 welche durch eine
schaltbare Kupplung der welle vom Elektromotor 2 verbindbar
ist und parallel zum Klima oder Kältekompressor angetrieben werden
kann angeflanscht oder integriert werden. Diese Lenkhilfepumpe kann
durch eine Sychronschalteinrichtung oder eine Kupplung hydraulisch, elektrisch
oder pneumatisch betätigt
werden und ist im Ausfall der Elektronik vorzugsweise abgeschaltet. Bei
Zusätzlicher
Anordnung eines Hydraulikdrucksicherheitsventiles im Druckmittelausgang
zur Absicherung der Pumpe und daran angeschlossener Aktuatoren gegen
Bersten kann diese auch optional beim Elektronikausfall als vorzugsweise
eingeschaltet angeordnet werden.
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Eine
Einheit 81 bestehend aus einer Pumpe für Vakuum oder einer Druckmittelpumpe
zur Bremskraftunterstützung
kann ebenfalls mit den Merkmalen der stromlosen geschlossenen Betriebsweise
oder bei Anordnung eines Druckmittelsicherheitsventiles in der Druckleitung
mit der Einheit 73 verbunden sein. Vorzugsweise ist auch
noch ein Druckmittelspeicher mit dem Druckmittelausgang der Pumpe 81, 82 verbunden,
und befestigt.
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Beide
Einheiten 81 und 82 können im ESP Regelfall bei Fahrzeuginstabilitäten durch
das Öffnen der
Kupplung 3 vom Verbrennungsmotor abgetrennt werden. Die
Brems- und Lenkkraftunterstützung
wird dann direkt vom Elektromotor 2 welcher sofort zeitüberschneidend
durch eine Phasenstromanpassung des Wechselrichterst vom Generatorbetrieb
zum Elektromotorenbetrieb umgeschaltet wird, so dass fast kein merklicher
Drehzahlverlust bei den Nebenverbrauchern ankommt. Optional kann
auch ein Luftverdichter als nebenverbraucher zur Versorgung einer
Luftfederung der Transportfahrzeugs oder der Bremse eines Zugafahreugs
oder Anhängers
z. B. für zb
SÜV's bzw. LKW's oder es kann ein
Ansaugluftverdichter für
den Verbrennungsmotor z. B. in Scroll oder Kolben-Verdichterbauart
mit einer optionalem Druckbehälterspeicherung
zur Turboaufladung des Verbrennungsmotors als Ersatz eines E-Turboladers vom
Elektromotor 2 angetrieben werden.
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Beschreibung der 4
-
Zeigt
eine Zugkrafthyperbel. Das hier beschriebene Transportfahrzeug 70 Kann
den schaltschlupf der durch das umschalten in einen anderen Gang
entsteht dadurch kompensieren dass während dieses Umschaltens der
Elektromotor 3 Drehmoment an das Differential abgibt. Desweiteren
ist es möglich das
beim Umschalten entstehende Drehmomentverlust am Antriebrad zumindest
kurzzeitig durch den Elektromotor Kompensiert wird was den Einsatz
von Getrieben 5 mit geringer Spreizung bzw. Ganganzahl Ermöglicht.
Das Getriebe 5 ist vorzugsweise als Automatisches Schaltgetriebe
gebaut und steuert auch die Kupplung 3 elektrisch, pneumatisch
oder hydraulisch.
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- 1
- Verbrennungsmotor
- 1a
- Motorecu
(Verbrennungsmotorsteuergerät; ecu
= electronic control unit)
- 2
- Elektromotor
- 2a
- Rotor
- 2b
- Wicklung
- 3
- Kupplung
K1
- 3a
- Kupplungsbetätigungseinrichtung
- 4
- Differential
- 5
- Übersetzungsgetriebe
- 5a
- Getriebesteuergerät
- 6
- Leerlaufschalter
- 7
- Handbremsgeber
- 8
- Fahrakku
- 9
- Batterie
- 9a
- Laderegler
- 10
- Hybridsteuergerät
- 10a
- elektrische
Leitung
- 11
- Hybridmotorstrommesseinrichtung
- 12
- Kälteanlage
(z. B. Kälteaufbau)
- 13
- Kältemittelkompressor
- 14
- Elektromotor
- 15
- Aggregatsverbrennungsmotor
für Kältemittelkompressor
- 16
- Steuergerät für Aggregatsverbrennungsmotor
- 17
- Expansionsventil
- 18
- Verdampfer
1
- 19
- Verdampfer
2
- 19a
- Kühlraum
- 19b
- zusätzlicher
Kälteraum
- 20
- Verdampferlüfter
- 21
- Verdampferzuschaltventil
- 21a
- Expansionsventil
- 22
- Kondensator
- 23
- Kondensatorlüfter
- 24
- Festkörperspeicher
- 25
- Kältekammerabtrennwand
- 26
- Temperaturfühler
- 29
- Kälteanlagensteuergerät
- 30
- Sicherung
- 31
- Leer/Voll
Schalter – S6
- 31a
- Schubphasenschalter
- 31b
- elektrische
Leitung
- 31c
- Stecker
- 31d
- Steuergerät
- 32
- Türschalter
Kältekammer
- 33
- Stromversorgungsschalter
Nebenverbraucher
- 34
- Stecker
zur externen Stromversorgung
- 35
- Serielle
Datenkommunikationsleitung
- 36
- Raddrehzahlsensor
- 37
- Tachograph
- 37a
- Diagnoseeinheit
- 38
- Bremspedal
- 39
- Gaspedal
- 40
- Dauerbremsschalter
- 41
- Hybridbetriebsschalter
- 42
- Beladungssensor
- 43
- Bremssteuergerät
- 44
- Ladebordwand
- 45
- Nebenverbrauchersteuerung
(z. B. Ladebordwandsteuerung)
- 46
- Nebenverbraucher
(z. B. Ölpumpe
für eine Ladebordwand)
- 46a
- Nebenverbraucherzuschalteinrichtung
- 46b
- Klimaanlagenkompressor
- 47
- Optionaler
Ladebordwandmotor
- 48
- el.
Sicherung Ladebordwand
- 49
- Wechselrichter
- 50
- Fahrakkumesseinrichtung
- 51
- Kältekammertüre
- 52
- Schalter
- 53
- Schalter
- 54
- Kraftstofftank
- 55
- Kraftstofftankabsperrventil
- 56
- Zündeinrichtung
- 57
- Füllstandsmesser
- 58
- Akkuladeschalter
- 59
- Zylinder
- 60
- Antriebselement
- 61
- Zusatzpumpe/Kompressor
- 62
- Radbremse
- 63
- Akkutemperatursensor
- 65
- Rad
- 70
- Transportfahrzeug
- 73
- Baueinheit
- 74/75
- Kupplung
- 76
- Drehmomentübertragungseinrichtung
- 77
- Leitung
- 78
- Schaltventil
- 79
- Bypass
- 80
- Speicher/81 Bremskraftunterstützungspumpe/82 Lenkhilfepumpe